中科融合感知智能研究院（以下简称”中科融合”）是中科院苏州纳米所孵化的重点企业，成立于2018年。得益于中科院的支持，中科融合成功实现了先进光学 MEMS 与SoC 芯片全技术链条打通，荣获诸多荣誉。目前，中科融合的”AI+3D”核心技术已广泛应用于机器人、医疗美容、XR/元宇宙及自动驾驶等领域。尽管面临疫情和国际局势压力，过去三年该公司市场化融资估值却实现了超过50倍的增长。
中科融合的联合创始人兼CTO刘欣博士是海外高层次人才引进计划和江苏省高层次创新创业人才的获得者，曾任新加坡科技局微电子研究院智能芯片部主任，现任中科院苏州纳米所研究员，他在AI算法、光学MEMS芯片、高能效SoC芯片设计、芯片先进封装集成等领域具备深厚的研究和实践经验。
中科融合的目标市场
在5月12日举行的2023年东莞松山湖IC设计论坛上，刘欣博士分享了中科融合的产品、技术以及机器视觉的未来趋势。刘欣博士认为，3D视觉是机器视觉的重点发展方向之一，而且市场调研报告显示，3D机器视觉市场空间广阔，潜力巨大。他引用了Gartner发布的新兴技术曲线报告，显示3D传感技术正在进入成熟期，可以预见3D视觉将进入市场爆发的初级阶段。
刘欣博士表示，中科融合的目标市场主要包含两大类：一类是三维视觉成像，例如3D建模；另一类是微型显示和投影。这两大类市场领域可以赋能下面更多的应用场景，如3D视觉对应的智能工业3D视觉抓取、物流分拣等，微型投影对应的极星激光投影、3D数字化社交等应用领域。
然而，当前的3D视觉技术还不能非常好地解决应用市场的痛点。比如在智能制造、智能抓取等领域，主要的解决方案是使用昂贵、体积大、功耗高的设备，如ILP的器件进行条文结构光的投射，以及使用GPU等芯片进行三维视觉成像。在增强现实场景中的3D数字建模场景，主流方案要么精度低、体验差，要么体积大、价格高。刘欣博士表示，中科融合希望通过自研的核心芯片和模组技术，更好地解决3D视觉场景的应用痛点。
高精度MEMS微振镜芯片，能否实现DLP替代？
在2022年第四季度，中科融合成功推出了高精度MEMS微振镜芯片，这是”AI+3D”自主核心芯片技术领域的重大突破。中科融合的核心解决方案基于两颗关键芯片：MEMS微振镜芯片和SoC计算芯片，它们分别用于替代美国 DLP 芯片进行条文光的投射和替代Nvidia GPU和系统控制，处理3D成像的任务。
中科融合的MEMS微振镜芯片已经被应用于自研的激光束扫描（LBS）系统，用于XR显示等应用。相比 LCOS，u-LED等技术，LBS技术具有成本低廉，可小型化，光路结构更简洁等优势，被认为是XR领域成像的最优方案。同时，中科融合基于自研MEMS微振镜投射芯片的激光投射模组，采用高精密驱动控制实现低温漂和高角度重复精度，支持可见光、红外波段等激光光源，为客户提供高精度、高对比度、抗干扰能力强的激光投射模组。
中科融合还开发了一款通用的3D领域芯片，兼容各主流3D成像技术方案。芯片在设计时注重性能、存储能力和功耗的优化，做了大量的创新工作。基于MEMS芯片技术，这款三维成像模组可以应用于多个场景，包括工业3D视觉、3D医学影像市场以及数字化的三维视觉等。
中科融合的模组在复杂场景的3D建模中表现优秀，已广泛应用于工业领域，而在医学影像市场上，中科融合的三维成像模组已经被用在无接触式光学三维人体背部测量系统中，为青少年脊椎疾病提供了准确的背部图像和AI辅助诊断。
中科融合也正在进行二维MEMS微振镜芯片的设计以及基于微振镜的激光束扫描（LBS）系统的研发，主要应用场景是投影仪 、AI显示投影等，预计今年年底完成流片。
MEMS微振镜芯片的技术优势
据了解，中科融合自主开发的MEMS微振镜芯片全套工艺良率高，核心参数国内领先，在国际上极具竞争力。公司已量产的高精度MEMS激光投射模组具有高精度、低功耗、高可靠性、小体积等优势。与其他知名友商的激光投射模组产品相比，拥有现有最大的FoV（>55°x50°），同时还拥有和机械振镜相当的精度，明显优于同样使用MEMS技术的友商产品。
中科融合的联合创始人兼CTO刘欣博士在发布会上介绍了公司的背景和这款新产品的技术优势。他指出，这款MEMS微振镜芯片是实现条纹结构光的条纹投影的核心部件，其技术优势包括体积小、低功耗、光路简单、FoV可调范围大、抗干扰强等。
刘欣博士在介绍中科融合的解决方案时，强调了SoC计算芯片的重要性。这款芯片集成了深度学习算法，可以高效地进行3D点云生成、后处理、图像处理的控制，同时，支持实时点云数据处理和深度学习推理。这意味着中科融合的系统能够在实时和连续的环境中工作，进一步增强了我们产品的市场竞争力。
刘欣博士还强调，中科融合的产品已经广泛应用于机器人、医疗美容、XR/元宇宙、自动驾驶等领域，这些都是中科融合自主研发的高能效3D+AI VDPU芯片的杰出表现。这款设计使得中科融合的方案在保持相同成像效果和体验的同时，实现了功耗、成本、体积的大幅度降低。这得益于中科融合的SoC计算芯片在处理3D成像任务时，可以利用深度学习算法，对数据进行实时处理和深度学习推理，使我们的产品能够更好地适应各种实时和连续的应用环境。
目前，中科融合完全自研从MEMS设计、MEMS工艺、光学器件、光机电驱动反馈集成等微纳光学组件的全链条技术。这种全链条的技术解决方案，不仅保证了产品的质量和性能，而且有助于中科融合更快地响应市场的变化，满足不断变化的客户需求。这也是中科融合能够在短短几年内实现快速发展，赢得市场和客户认可的重要原因。
点评：”AI+3D”技术整合的重要里程碑
中科融合新推出的高精度MEMS微振镜芯片是在XR/元宇宙领域的关键布局，标志着 “AI+3D”技术整合的重要里程碑。刘欣博士强调，此产品不仅提供了高精度的三维数据采集能力，还为客户带来全新、灵活、扩展性的解决方案，助力推动XR/元宇宙领域的发展。
笔者认为，这款芯片为实现高精度的三维扫描和建模提供了高效的解决方案，使得获取和处理三维数据的精度和速度得以大幅提升，为XR和元宇宙应用开启无限可能。
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